6月龄欧拉羊体尺和体重的聚类与主成分分析

张强龙，余忠祥★，阎明毅，吴 森

（1.青海大学畜牧兽医科学院，青海 西宁 810016；2.青海省畜牧兽医科学院，青海 西宁 810016）

“欧拉羊”是在海拔3000m以上的青藏高原恶劣气候条件下培育形成的地方良种，对高寒牧区严酷的自然环境有着很强的适应能力。自2002年在青海省河南县欧拉羊中心产区实施本品种选育以来，生产性能得到大幅度提高，已形成较为稳定的群体数量，并于2018年被审定列为国家畜禽遗传资源。在畜牧业生产中，家畜体尺数据直接反映家畜的体格大小、体躯结构、生长发育状况以及各部位之间相对发育关系，也间接反映家畜个体或群体的生产性能、生理机能、抗病能力和对外界环境的适应能力等，在育种工作中有着重要的意义。但作为青藏高原宝贵的动物遗传资源欧拉羊，常测的体尺主要有体高、体长、胸宽、胸深、尻宽和胸围等，部分体尺之间有很强的相关性，而在各体尺之间的主次关系、主成分及每个主成分的代表体尺方面的分析尚无相关报道。毛学荣、蒲小剑等通过对欧拉羊生长发育规律的研究表明，在初生～6月龄是欧拉羊生长发育最快的阶段，以后生长强度呈递减趋势，欧拉羊性公、母羊前期生长发育个体间差异不显著。鉴于此，本文应用多元统计分析方法，对384只6月龄羔羊进行体尺和体重的聚类和主成分分析，以期选出欧拉羊代表性的测量指标，为欧拉羊今后的早期选种选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试羊来源

2020年6月，在青海省黄南州河南蒙古族自治县欧拉羊繁育基地，随机抽取健康无病、发育良好的384只6月龄欧拉羊羔羊。

1.2 测定指标

测定的指标包括：体重（X1）、体高（X2）、体长（X3）、胸宽（X4）、胸深（X5）、尻宽（X6）、胸围（X7）。主要测定工具是电子秤、测杖、软尺等。

1.3 统计分析

对测量数据应用Microsoft Excel 2007进行整理，并用SPSS 19.0软件进行聚类与主成分分析，分别得出相关系数矩阵、聚类分析图、提取主成分的特征值、贡献率、累计贡献率及主成分载荷矩阵。

2 结果与分析

2.1 体尺与体重的相关系数矩阵

由表1可知，6月龄羔羊6个所测体尺指标均与体重呈极显著正相关（P<0.01），其中，胸围与体重的相关系数最大达到0.586，体高次之为0.505，其他依次为胸宽、体长、尻宽和胸深；其余各体尺指标间都达到了极显著水平（P<0.01）。因此，可根据各测定指标间的相关性，把相似程度较高的归为一类。

表1 羔羊体重与各体尺指标的相关系数矩阵

2.2 聚类分析结果

利用系统聚类法，对各所测指标根据相似性进行了归类，聚类分析的树状图见图1。由图1可知，胸宽、尻宽和胸深聚为一类，后又与体重聚为一大类；体长先于体高聚为一类，后又与胸围聚为一大类；为了进一步定量地确定各指标的贡献及其相互关系，对这些指标进行了主成分分析。

图1 羔羊体尺、体重的聚类分析树状图

2.3 主成分分析结果

累积贡献率代表各复合性状相对所有复合性状对遗传方差贡献的百分率，特征向量表示对复合性状贡献的大小，其绝对值反映了各性状对该主成分作用的大小和性质。本文根据累计贡献率大于70%的要求，选取前3个主成分，3个主成分的累计贡献率为78.176%，具有一定的代表性，其主成分载荷矩阵见表2。经SPSS统计分析，各成分体尺指标的特征向量系数见表3。

表2 各体尺指标的主成分载荷矩阵

表3 各成分体尺指标的特征向量系数

由表2可知，第一主成分特征根为3.592，贡献率为51.309%，对第一主成分贡献较大的依次为体重（X1）、胸围(X4)、体高(X2)、尻宽（X6）、体长(X3)、胸深（X5）、胸宽（X4），可称为重量因子，说明该6个体尺指标对体重的影响均较大。第二主成分特征根为1.216，贡献率为17.378%，其主要正相关因素是胸宽（X4）、尻宽（X6），可称为宽度因子，负相关因素是体高（X2）、胸深（X5），其绝对值较大，说明胸宽和尻宽越宽的羊，体高和胸深较小。第三主成分特征根为0.664，贡献率为9.489%，其主要正相关因素是体长（X3），可称为长度因子，负相关因素胸围（X7）的绝对值较大，说明体长越长的羊，胸围较小。

由表3可得3个主成分的函数表达式分别为：

3 讨论与结论

聚类与主成分分析在其他羊品种上相对报道较多，而在欧拉羊上尚无相关报道，通过对6月龄欧拉羊进行体尺和体重的聚类和主成分分析，旨在为欧拉羊今后的选育、鉴定和评价提供了选育的方向和重点。本文基于6月龄欧拉羊7个主要性状进行了聚类分析，结果可大致划分为特征类（体重、胸围）、宽度类和长度类，这也与主成分分析的结果基本一致。利用主成分分析，提取的3个主成分主要为重量因子、宽度因子和长度因子，3个主成分的累计贡献率为78.176%，说明在以后欧拉羊的体尺分析中还应考虑其它体尺性状。

利用聚类与主成分分析对6月龄欧拉羊的体重、体尺指标进行研究是一个有效的探索和尝试，应用此方法，不仅可以对欧拉羊的性状指标进行分类，选出代表性的指标，而且对后期开展选种选育及生长发育体尺指标的测定提供依据。